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2019中國城市能源變革高峰論壇·新材料新技術提升電網裝備可靠性與經濟性

發布時間:2019-09-23 發布人:神馬電力




中國城市能源高峰論壇暨“能源互聯網”對話“泛在電力物聯網”圓桌論壇

中國·北京


能源互聯網


9月19日下午,第三屆(2019)中國能源產業發展年會暨首屆“能源文化節”在京召開了“2019 中國城市能源變革峰會”、“能源·互聯網對話泛在電力物聯網”、“新時代下的能源裝備產業發展峰會”等多個主題分會。

在中國城市能源高峰論壇暨“能源互聯網”對話“泛在電力物聯網”圓桌論壇中,公司副總經理吳晶進行了“新材料新技術提升電網裝備可靠性與經濟性”主題分享,與來訪嘉賓共話能源轉型下的新一代電力系統。

▲圖片來源:中國能源報

隨能源格局向清潔化方向主導,電網將成為未來能源配置的主要平臺。我國能源資源分布與需求逆向分布的基本國情以及能源轉型發展的需要,決定了我國必須進一步強化特高壓電網為骨干網架作用,以智能電網和泛在物聯網為基礎平臺,深度融合能源互聯網,構建符合我國國情的西電東送、北電南送能源輸送配置格局。


隨著可再生能源越來越多地接入電網,將對電網帶來一系列嚴峻挑戰。物理電網將與信息系統將高度融合;大電網和微型電網并存的電網結構將逐步構建;直流電網模式或交直流混合電網模式成為了趨勢……更為重要的是,新能源結構下的電力系統對電網運行的安全、可靠性提出了更高的要求,新材料新技術將在電網中得到廣泛的應用。

▲來源:“三型兩網”知識讀本


能源轉型下的新一代電力系統的安全和可靠來源于幾個方面,一個是電網管理,另一個是基于電力泛在物聯網的自我反饋與調節系統,最后一個也是最重要、最基礎的,就是電網本體的安全可靠。


電網本體的可靠性取決于電力裝備的可靠性,電力裝備的可靠性取決于其設計和材料的可靠性。以天然木材、水泥、陶瓷、金屬等為主的傳統材料所固有的一些(先天)特性,使得電力系統運行的安全可靠性與經濟性受到越來越多的挑戰。


隨著人類社會的發展,復合材料在生產和生活中的地位已變得日趨重要,并越來越占據主導地位。神馬電力覆蓋變電、輸電、配電領域的系列復合外絕緣材料無一不提升了電網運行的安全可靠性,更為新一輪電力體制改革下的輸配電成本降低貢獻了巨大力量。

1 變電外絕緣

EXTERNAL INSULATION OF SUBSTATION


傳統的變電站外絕緣,一直存在爆炸、脆斷、閃絡等問題,為此電網需要對其定期維護,且220kV及以上電壓等級的產品,面臨一次采購成本高的問題。因此,由產品一次采購成本和定期維護所花費的材料、人工等直接成本組成的“顯性成本”,和為維護所配置的所有人力、物力及事故帶來的損失組成的“隱性成本”,均悉數成為了電網的輸配電成本。針對存量電網和新建電網存在的質量和經濟性問題,神馬推出了系列變電站外絕緣解決方案。


神馬通過材料配方和工藝技術的創新,推出了技術填補國內外空白的變電站復合絕緣子,有效解決了傳統材料絕緣子的爆炸、脆斷、閃絡等問題,且滿足至少30年使用壽命,實現了全壽命周期內免維護。


產品推出后,以歐美為代表的發達國家和以印度為代表的發展中國家的電力設備廠商和電網公司,圍繞輸配電成本的進一步降低,幾乎全部自主登門尋求與神馬電力的合作,力求在現有基礎上進一步降低輸配電成本;國內方面,在特高壓及重點工程中,幾乎100%應用了神馬電力的技術,神馬電力因此也兩次獲得了國家科技進步獎特等獎。

2014年,針對存量電網工程困擾用戶的大量傳統瓷或玻璃外絕緣,神馬亦提供了最具價值的防閃絡解決方案,一勞永逸地解決了所有閃絡問題。

▲神馬包覆式輔助傘裙已經在全國18個省進行了實際工程應用,投運數量超30000片,電壓等級涵蓋35-750kV,同時涵蓋所有類型的輸變電設備。同時,在海外(印度)也進行了工程應用。


2017年,神馬研發出具有專有技術的油浸紙電容式復合套管,解決了傳統瓷套的滲漏油、脆斷、閃絡和爆炸等問題,為全球用戶提供更可靠和更經濟的電力設備關鍵部件。

▲神馬電力油浸式復合變壓器套管

2 輸電外絕緣

EXTERNAL INSULATION OF TRANSMISSION LINE


傳統的輸電線路外絕緣,一是瓷或玻璃絕緣子因閃絡問題,需要對其定期維護(清洗和噴涂防閃絡涂料),而傳統復合絕緣子又因老化問題,在10年左右就要進行更換,所以30年全生命周期的維護成本高昂;二是輸電塔與導線之間由于使用了絕緣子,導致線路容易發生風偏跳電事故,且線路走廊寬給工程建設也帶來了巨額的征地成本。


2008年,神馬電力研發出性能國際領先的長壽命線路復合絕緣子,在解決閃絡問題的同時,承諾30年免維護,能夠為電網節約巨額的維護成本。自推出以來,在國內的重點工程中,已經得到了全面應用和效果檢驗。

▲神馬電力線路復合絕緣子應用于青藏±400kV格爾木~拉薩直流輸電工程


神馬研發出的全球首創的輸電復合橫擔塔,因取消了輸電塔與導線之間的絕緣子,不僅能夠有效防止風偏跳閘、為電網節約由線路絕緣子產生的所有成本,還大幅度縮減輸電走廊寬度、降低塔高、減輕塔重,減小塔基,大大提升了架空輸電線路的可靠性和經濟性。


目前,該產品在國內電網已實現從110kV~1000kV的全系列電壓等級的試點工程應用。國際上,已批量應用于其英國欣克利角420kV核電站輸出架空線路,正快速應用于巴西、美國和印度等國家的電網公司。

▲神馬輸電復合橫擔應用于西北主網聯網750kV第二通道輸變電工程

配電外絕緣

EXTERNAL INSULATION OF DISTRIBUTION LINE


傳統的配電外絕緣采用的是鐵橫擔加針式絕緣子的結構,普遍存在防雷水平低、易發生雷擊跳閘的問題。2017年,公司研發出性能國際領先的配電線路復合橫擔,有效解決了傳統配電線路易發生雷擊跳電的問題,實現了全生命周期的免維護,目前已在全球電網開始推廣應用。

▲神馬電力配電復合橫擔應用于全國16+省/市各類惡劣工況地區

未來,神馬電力將通過持續創新,時刻踐行“創新,推動電力行業進步”的發展使命,為構建全球能源互聯網將在能源轉型下的新一代電力系統繼續做出更多、更大的貢獻。

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